眾所周知,直接由酯一步合成相應的酮,難度很大,主要是由於生成酮的活性比酯更高,很難控製反應停在酮這一步,通常會繼續反應生成相應的叔醇。為了實現酯到酮的轉化,我們最常用的方法就是先將酯轉化為Weinreb酰胺,然後再和親核試劑反應,親核加成後形成的四麵體中間體由於Weinreb酰胺的特殊結構形成了五元環螯合結構很穩定,不會繼續反應,最終會得到相應的酮。另外一種方法就是利用Claisen縮合反應和Dieckmann反應,由於形成的1,3-二羰基化合物,很容易形成烯醇式,導致活性降低不會繼續反應,接著在通過脫羧得到相應的酮。最後,在過渡金屬催化的條件下酯或硫酯直接合成酮。【Fukuyama偶聯反應,Liebeskind偶聯反應】
近期,Merck科學家開發出一種酯一步合成酮的方法, 可以將反應選擇性停止在酮這一步,不會繼續反應生成叔醇。利用烷基亞磺酸鈉作為底物和酯在強堿存在下加熱製備得到酮。相當於在親核試劑上連一個過渡性的活化亞磺酸基團,可以易於脫質子形成親核試劑對酯進行親核加成,與Claisen縮合反應形成1,3-二羰基化合物類似,形成的α-亞磺酸基酮中間體很容易繼續脫質子形成雙負離子烯醇式中間體,不會進一步加成形成叔醇,最後加水淬滅反應,亞磺酸分解放出SO2生成產物酮。
反應機理
反應可能通過兩種可能的反應曆程得到產物:類Weinreb酰胺曆程和類Claisen縮合曆程。作者通過設計實驗驗證機理,發現主要是通過類Claisen縮合曆程進行的。
反應應用:此方法可以廣泛應用於合成甲基酮或乙基酮。
反應操作:Reactions were performed on a 1.00 mmol scale unless otherwise noted. To a screw-cap vial with a magnetic stirbar was added sodium methanesulfinate (0.306 g, 3.00 mmol, 3.00 equiv.), lithium bis(trimethylsilyl)amide 1.0 M in toluene (3.00 mL, 3.00 mmol, 3.00 equiv.), and ester (1), (1.00 mmol, 1.00 equiv.). The final concentration of the limiting reagent (1) is 0.33 M. Then the vial was sealed and heated at 80 °C on a heating block for 3 h. The reaction mixture was cooled to ambient temperature, diluted with saturated aqueous ammonium chloride (4 mL per mmol of 3). The mixture was concentrated to dryness, and the product was purified on silica gel.
參考資料:The Direct Conversion of Esters to Ketones Enabled by a Traceless Activating Group;Patrick S. Fier,* Riley A. Roberts, and Reed T. Larson;Org. Lett. 2023, 25, 3131–3135。
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